KR20180123087A - Heat-resistant fiber structure - Google Patents

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스미토 기요오카
야스로 아라이다
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주식회사 쿠라레
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Abstract

내열성 섬유 구조체는, 유리전이온도가 100℃ 이상인 내열성 섬유를 함유하고, 내열성 섬유끼리가 접착함으로써 구성된다.The heat-resistant fiber structure comprises heat-resistant fibers having a glass transition temperature of 100 ° C or higher, and the heat-resistant fibers are bonded to each other.

Description

내열성 섬유 구조체Heat-resistant fiber structure

본 발명은, 내열성 섬유로 구성되고, 단열재나 흡음재로서 사용되는 내열성 섬유 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat-resistant fiber structure made of heat-resistant fibers and used as a heat insulating material and a sound-absorbing material, and a method of manufacturing the same.

종래, 내열성 섬유를 사용한 섬유 재료는, 차량 또는 항공기, 건축 등의 분야에서, 단열재, 흡음재 등으로 사용되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, fiber materials using heat-resistant fibers have been used as heat insulating materials, sound absorbing materials, and the like in the fields of vehicles, aircraft, and construction.

이와 같은 용도로 사용되는 섬유 구조체 등의 섬유 재료에는 경량성의 관점에서 저밀도인 것이 요구되고, 또한 굽힘 응력이나 인장 강도 등의 강력도 요구되며, 특히 고온 조건 하에서의 강력이 중요해진다. 예를 들어, 항공기 벽면에 내장되는 흡음 단열재나 자동차 엔진 부분에 내장되는 필터 용도 등에서 고온 시의 강력이 강하게 요구되고 있다.A fiber material such as a fiber structure used for such a purpose is required to have low density from the viewpoint of light weight and also requires strength such as bending stress and tensile strength. In particular, strength under high temperature conditions becomes important. For example, strong strength at high temperatures is strongly demanded in a sound-absorbing thermal insulating material embedded in a wall of an airplane or a filter used in an automobile engine.

또한, 바인더를 혼면한 면상 소재를 매트화시킨 단열 흡음재가 제안되고 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 고내열성의 무기 섬유와, 열용융 온도 또는 열분해 온도가 350℃ 이상인 난연성의 유기 섬유를 균일하게 혼면하여 얻은 면상 소재에 내열성의 수지 바인더를 첨가하고, 면상 소재를 열처리함으로써 전체를 매트화시킨 단열 흡음재가 개시되어 있다. 그리고, 이와 같은 단열 흡음재를 사용함으로써, 높은 단열성 및 흡음성에 의해 안전성이 높은 단열 흡음재를 제공할 수 있다고 기재되어 있다.Further, a heat insulating sound absorbing material in which a planar material mixed with a binder is matted has been proposed. More specifically, for example, a heat-resistant resin binder is added to a planar material obtained by uniformly mixing inorganic fibers having high heat resistance and flame-retardant organic fibers having a thermal melting temperature or a thermal decomposition temperature of 350 DEG C or higher, A heat-insulating sound-absorbing material in which the whole is matted by heat treatment is disclosed. It is described that by using such a heat-insulating sound-absorbing material, it is possible to provide a heat-insulating sound-absorbing material having high safety due to high heat insulation and sound absorption.

특허문헌 1 : 일본특허 4951507호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 4951507

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 단열 흡음재에서는 높은 단열성과 흡음성을 갖는 굴곡 가능한 단열 흡음재가 얻어진다고 되어 있으나 섬유끼리를 바인더로 접착하는 구성이기 때문에 강력은 충분하다고는 할 수 없으며, 특히 고온 조건 하에서는 바인더가 용해되기 때문에 강력이 저하되는 문제가 있었다.However, although the heat-insulating sound-absorbing material described in Patent Document 1 is said to obtain a heat-insulating sound-absorbing material capable of bending having high heat insulating properties and sound-absorbing properties, strength is not sufficient because the fibers are bonded to each other with a binder. In particular, There is a problem that strength is lowered.

또한, 바인더를 개재하여 섬유끼리 접착한 섬유 구조체인 경우, 강력을 높이기 위해서는 바인더의 양을 늘릴 필요가 있으나, 바인더의 함유율이 높아지면 내열성 섬유의 함유율이 저하되기 때문에 내열성이 얻어지지 않아 강력과 내열성의 양립이 어려운 문제가 있었다.Further, in the case of a fiber structure in which fibers are bonded to each other via a binder, it is necessary to increase the amount of the binder in order to increase the strength, but if the content of the binder is increased, the content of the heat- There is a problem that compatibility is difficult.

그래서, 본 발명은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 내열성을 가짐과 함께, 굴곡 응력이나 인장 강도 등의 강력이 우수한 내열성 섬유 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a heat-resistant fiber structure having heat resistance and excellent strength such as bending stress and tensile strength.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 내열성 섬유 구조체는, 유리전이온도가 100℃ 이상인 내열성 섬유를 함유하는 섬유 구조체로서, 내열성 섬유끼리가 접착하는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, the heat-resistant fiber structure of the present invention is characterized in that the heat-resistant fibers are bonded to each other with a heat-resistant fiber having a glass transition temperature of 100 ° C or higher.

본 발명에 의하면, 내열성을 가짐과 함께, 굴곡 응력이나 인장 강도 등의 강력이 우수한 내열성 섬유 구조체를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a heat-resistant fiber structure having heat resistance and excellent strength such as bending stress and tensile strength.

본 발명의 내열성 섬유 구조체(이하, 단순히 “섬유 구조체”라 함)는, 상호 접착된 복수의 내열성 섬유로 구성되는 것이다. 그리고, 본 발명의 섬유 구조체는, 상기 종래의 섬유 구조체와는 달리, 저융점의 바인더 섬유를 사용하지 않고, 내열성 섬유끼리를 직접 접착시킴으로써 우수한 내열성과 강력을 구비하는 특성이 있다.The heat-resistant fiber structure (hereinafter simply referred to as " fiber structure ") of the present invention is composed of a plurality of mutually bonded heat-resistant fibers. Unlike the conventional fiber structure, the fiber structure of the present invention has properties of having excellent heat resistance and strength by directly bonding the heat-resistant fibers without using a binder fiber having a low melting point.

한편, 여기서 말하는 “접착”이란, 가열에 의해 섬유가 연화되어 섬유끼리가 그 교점에서 상호 겹치는 힘에 의해 변형되어 맞물리거나, 또는, 섬유끼리가 녹아 일체화된 상태를 말한다.The term " adhesion " as used herein refers to a state in which fibers are softened by heating so that the fibers are mutually deformed and engaged with each other at the intersections thereof, or the fibers are melted and integrated.

<내열성 섬유>&Lt; Heat resistant fiber &

섬유 구조체를 구성하는 내열성 섬유로는, 유리전이온도(Tg)가 100℃ 이상인 섬유가 사용된다.As the heat-resistant fiber constituting the fibrous structure, fibers having a glass transition temperature (T g ) of 100 캜 or higher are used.

여기서, 일반적으로 내열성의 지표로서 유리전이온도(고분자가 미시적 분자 운동을 시작하는 온도)가 사용되나, 이 유리전이온도가 100℃ 이상인 수지는, 엔지니어링 플라스틱이라고 불리며, 내열성이 요구되는 용도로 적합하게 사용된다. 그리고, 이 수지를 원료로 사용한 섬유를 내열성 섬유라 부른다.In general, a glass transition temperature (temperature at which a polymer starts micro molecular motion) is used as an index of heat resistance, but a resin having a glass transition temperature of 100 deg. C or higher is called an engineering plastic and is suitably used for applications requiring heat resistance Is used. The fiber using this resin as a raw material is called a heat-resistant fiber.

이 내열성 섬유는, 고온의 과열 증기(150℃∼600℃)에 의해 연화되어 자기 접착이 가능한 섬유이며, 예를 들어, 폴리아미드 섬유, 메타아라미드 섬유, 파라아라미드 섬유, 멜라민 섬유, 폴리벤조옥사졸 섬유, 폴리벤조이미다졸 섬유, 폴리벤조티아졸 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리에테르술폰 섬유, 액정 폴리에스테르 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리에테르이미드 섬유, 폴리에테르에테르케톤 섬유, 폴리에테르케톤 섬유, 폴리에테르케톤케톤 섬유, 폴리아미드이미드 섬유 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 섬유는 단독으로 사용하거나 2종 이상의 혼합체로 사용하여도 된다.The heat-resistant fiber is a fiber which is softened by high-temperature superheated steam (150 DEG C to 600 DEG C) and can be self-adhered. Examples of the heat-resistant fiber include polyamide fiber, meta-aramid fiber, para- aramid fiber, melamine fiber, A polyimide fiber, a polyetherimide fiber, a polyetheretherketone fiber, a polyether ketone fiber, a polyether sulfone fiber, a polyether sulfone fiber, a polyether sulfone fiber, a polyether sulfone fiber, Ether ketone ketone fibers, and polyamideimide fibers. These fibers may be used singly or as a mixture of two or more kinds.

그리고, 이들 섬유 중, 저흡수성 및 내약품성의 관점에서 폴리아미드 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 난연성 및 저발연성의 관점에서 폴리에테르이미드 섬유를 사용하는 것이 바람직하다.Of these fibers, polyamide fibers are preferably used from the viewpoints of low water absorption and chemical resistance, and it is preferable to use polyetherimide fibers from the viewpoint of flame retardancy and low flammability.

폴리아미드 섬유로는, 예를 들어, 지방족 디아민과, 방향족 성분을 주체로 하는 디카복실산으로부터 얻어지는 폴리아미드인 반방향족 폴리아미드로 이루어진 섬유가 사용된다. 지방족 디아민은 하기 일반식(1)로 나타내며, n=4∼12인 것이 바람직하고, n=6 및 n=9가 보다 바람직하며, n=9가 특히 바람직하다.As the polyamide fiber, for example, a fiber composed of an aliphatic diamine and a semiaromatic polyamide which is a polyamide obtained from a dicarboxylic acid mainly composed of an aromatic component is used. The aliphatic diamine is represented by the following general formula (1), preferably n = 4 to 12, more preferably n = 6 and n = 9, and particularly preferably n =

Figure pct00001
Figure pct00001

방향족 성분을 주체로 하는 디카복실산이란, 적어도 60몰% 이상이 방향족 디카복실산인 것을 말한다. 바람직한 예로는, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카복실산 등이다. 지방족 디아민과 방향족 디카복실산의 조합예로는 지방족 디아민(상기 일반식(1)의 n=9)과 테레프탈산의 조합이 바람직하다.The dicarboxylic acid mainly containing an aromatic component means that at least 60 mol% is an aromatic dicarboxylic acid. Preferred examples are terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, and the like. A combination of an aliphatic diamine and an aromatic dicarboxylic acid is preferably a combination of an aliphatic diamine (n = 9 in the general formula (1)) and terephthalic acid.

또한, 폴리에테르이미드 섬유로는, 융점을 갖지 않는 비결정성 폴리에테르이미드 섬유가 사용되고, 유리전이온도(Tg)가 200℃ 이상이어도 되며, 세섬도라도 200℃ 등의 고온 조건하에서 내열성을 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같은 내열성은, 200℃에서의 건열수축률에 의해 판단하는 것이 가능하고, 본 발명의 내열성 섬유로 사용되는 비결정성 폴리에테르이미드계 섬유는, 200℃에서의 건열수축률이 5.0% 이하여도 되며, 구체적으로는, 건열수축률이 -1.0∼5.0%인 것이 바람직하다.In addition, polyether imide fiber is not having a melting point non-crystalline polyetherimide fiber is used, the glass transition, and may be a temperature above the 200 ℃ (T g), three fineness even maintaining the heat resistance under high temperature conditions such as 200 ℃ . Such heat resistance can be judged by the dry heat shrinkage rate at 200 ° C. The amorphous polyetherimide fiber used as the heat resistant fiber of the present invention may have a dry heat shrinkage rate at 200 ° C. of 5.0% , It is preferable that the dry heat shrinkage ratio is -1.0 to 5.0%.

또한, 비결정성 폴리에테르이미드계 섬유는, 폴리머에서 유래하여 난연성도 우수하고, 예를 들어, 한계산소지수 값(LOI 값)이 25 이상이어도 되며, 바람직하게는 28 이상, 보다 바람직하게는 30 이상이어도 된다.The amorphous polyetherimide-based fiber is also excellent in flame retardancy derived from a polymer. For example, the limiting oxygen index value (LOI value) may be 25 or more, preferably 28 or more, more preferably 30 or more .

또한, 비결정성 폴리에테르이미드계 섬유는, 단섬유 섬도가 15.0dtex 이하여도 된다. 제조비용, 취급성의 관점에서는, 바람직하게는 단섬유 섬도가 0.1∼12.0dtex이고, 0.5∼10.0dtex이면 더욱 바람직하다.The amorphous polyetherimide-based fiber may have a monofilament fineness of 15.0 dtex or less. From the viewpoints of production cost and handling property, it is more preferable that the monofilament fineness is 0.1 to 12.0 dtex and 0.5 to 10.0 dtex.

또한, 비결정성 폴리에테르이미드계 섬유는, 실온에서의 섬유 강도가 2.0cN/dtex 이상인 것이 바람직하다. 섬유 강도가 2.0cN/dtex 미만일 경우, 종이나 부직포나 직물 등의 천을 만들 때의 공정 통과성이 악화되는 경우가 있고, 또한 사용 용도에 제한이 생기므로 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 2.3∼4.0cN/dtex, 2.5∼4.0cN/dtex이면 더욱 바람직하다.It is also preferable that the amorphous polyetherimide-based fiber has a fiber strength at room temperature of 2.0 cN / dtex or more. When the fiber strength is less than 2.0 cN / dtex, the processability at the time of making cloth such as paper or nonwoven fabric or cloth may be deteriorated, and the use of the fabric is restricted, which is not preferable. More preferably 2.3 to 4.0 cN / dtex, and 2.5 to 4.0 cN / dtex.

또한, 내열성 섬유의 횡단면 형상(섬유의 길이 방향에 수직인 단면 형상)은, 일반적인 단면 형상인 원형 단면이나 이형 단면(편평 형상, 타원 형상, 다각형상, 3∼14엽 형상, T자 형상, H자 형상, V자 형상, 도그-본(dog-bone)(I자 형상) 등)으로 한정되지 않고, 중공 단면 형상 등이어도 된다.The cross-sectional shape (the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the fiber) of the heat-resistant fiber may be a circular cross section or a cross section having a deformed cross section (flattened, elliptical, polygonal, 3- to 14- Shaped, V-shaped, dog-bone (I-shaped), or the like), but may be a hollow sectional shape or the like.

내열성 섬유의 평균 섬도는, 용도에 따라, 예를 들어, 0.01∼100dtex의 범위에서 선택할 수 있으며, 바람직하게는 0.1∼50dtex, 더욱 바람직하게는 0.5∼30dtex(특히 1∼10dtex)이다. 평균 섬도가 이 범위에 있으면, 섬유 강도와 접착성 발현 사이의 균형이 우수하다.The average fineness of the heat-resistant fibers can be selected in the range of, for example, 0.01 to 100 dtex, preferably 0.1 to 50 dtex, and more preferably 0.5 to 30 dtex (particularly 1 to 10 dtex), depending on the application. When the average fineness is in this range, a balance between the fiber strength and the adhesive property is excellent.

내열성 섬유의 평균 섬유 길이는, 예를 들어, 10∼100㎜의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 20∼80㎜, 더욱 바람직하게는 25∼75㎜(특히 35∼55㎜)이다. 평균 섬유 길이가 이 범위에 있으면, 섬유가 충분히 얽히므로, 섬유 구조체의 기계적 강도가 향상된다.The average fiber length of the heat-resistant fibers can be selected, for example, in the range of 10 to 100 mm, preferably 20 to 80 mm, more preferably 25 to 75 mm (particularly 35 to 55 mm). When the average fiber length is within this range, the fibers are sufficiently entangled, so that the mechanical strength of the fiber structure is improved.

내열성 섬유의 권축률은, 예를 들어, 1∼50%, 바람직하게는 3∼40%, 더욱 바람직하게는 5∼30%(특히 10∼20%)이다. 또한, 권축수는 예를 들어, 1∼100개/인치, 바람직하게는 5∼50개/인치, 더욱 바람직하게는 10∼30개/인치이다.The crimp ratio of the heat-resistant fiber is, for example, 1 to 50%, preferably 3 to 40%, more preferably 5 to 30% (particularly 10 to 20%). Further, the number of crimps is, for example, 1 to 100 / inch, preferably 5 to 50 / inch, more preferably 10 to 30 / inch.

<섬유 구조체><Fiber structure>

본 발명의 섬유 구조체는, 상술한 내열성 섬유를 함유하며, 내열성 섬유끼리 접착하는 구조를 갖고, 그 형상은 용도에 따라 선택할 수 있으나, 일반적으로 시트 형상 또는 판 형상이다.The fiber structure of the present invention contains the above-mentioned heat-resistant fibers and has a structure in which the heat-resistant fibers are bonded to each other. The shape thereof can be selected depending on the application, but is generally sheet or plate.

또한, 본 발명의 섬유 구조체에서, 높은 표면 경도 및 굽힘 경도를 가짐과 함께, 경량성과 통기성을 균형 있게 구비한 부직 섬유 구조를 갖기 위해서는, 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 배열 상태 및 접착 상태가 적당히 조정될 필요가 있다. 즉, 섬유 웹을 구성하는 섬유가, 대체로 섬유 웹(부직 섬유)면에 대해 평행하게 배열하면서, 상호 교차하도록 배열시키는 것이 바람직하다.Further, in order to have a nonwoven fabric structure having a high surface hardness and a bending hardness and having a balance of lightness and air permeability in the fabric structure of the present invention, the arrangement and bonding state of the fibers constituting the non- It needs to be adjusted. That is, it is preferable that the fibers constituting the fibrous web are arranged so as to intersect with each other while being arranged in parallel with the surface of the fibrous web (non-woven fiber).

또한, 본 발명의 섬유 구조체는, 각 섬유가 교차한 교점에서 접착하는 것이 바람직하다. 특히, 높은 경도 및 강도가 요구되는 섬유 구조체(성형체)는, 교점 이외의 섬유가 거의 평행하게 배열되어 있는 상태에서, 수∼수십개 정도로 다발 형상으로 접착된 다발 형상 접착 섬유를 형성하여도 된다. 이들 섬유가, 단섬유끼리의 교점, 다발 형상 섬유끼리의 교점, 또는 단섬유와 다발 형상 섬유와의 교점에서 접착한 구조를 부분적으로 형성함으로써, “스크럼”을 짜는 구조(섬유가 교점부에서 접착하여 메쉬와 같이 얽힌 구조, 또는 교점에서 섬유가 접착하여 인접하는 섬유를 상호 구속하는 구조)로 하고, 목적으로 하는 굽힘 거동이나 표면 경도 등을 발현시킬 수 있다. 본 발명에서는, 이와 같은 구조가, 섬유 웹의 면 방향 및 두께 방향을 따라 대체로 균일하게 분포하는 형태로 하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the fiber structure of the present invention is bonded at the intersection where the fibers cross each other. Particularly, a fibrous structure (molded article) requiring high hardness and strength may be formed into a bundle of several to several tens of bundle-shaped adhesive fibers in a state in which fibers other than the intersections are arranged substantially in parallel. These fibers are formed by partially forming a structure in which short fibers are intersected, points of intersection of bundle fibers or intersections of short fibers and bundled fibers are partially formed, whereby a structure of weaving "scrim" Or a structure in which fibers are adhered to each other at the intersection so as to confine adjacent fibers), so that desired bending behavior and surface hardness can be expressed. In the present invention, it is preferable that such a structure is distributed substantially uniformly along the surface direction and the thickness direction of the fiber web.

한편, 여기서 말하는 “대체로 섬유 웹면에 대해 평행하게 배열”이란, 국부적으로 다수의 섬유가 두께 방향을 따라 반복 배열되는 부분이 없는 상태를 나타낸다. 보다 구체적으로는, 섬유 구조체의 섬유 웹의 임의의 단면을 현미경으로 관찰했을 때, 섬유 웹에서 두께 30% 이상에 걸쳐 두께 방향으로 연속 연장되는 섬유의 존재 비율(개수 비율)이, 그 단면의 전체 섬유에 대해 10% 이하(특히, 5% 이하)인 상태를 말한다.The term &quot; substantially parallel to the fiber web surface &quot; as used herein refers to a state in which a plurality of fibers locally are not repeatedly arranged along the thickness direction. More specifically, when an arbitrary cross section of the fiber web of the fiber structure is observed under a microscope, the presence ratio (number ratio) of fibers continuously extending in the thickness direction over 30% Refers to a state of 10% or less (particularly, 5% or less) with respect to a fiber.

섬유를 섬유 웹면에 대해 평행하게 배열하는 것은, 두께 방향(웹면에 대해 수직인 방향)을 따라 배향하는 섬유가 많이 존재하면 주변에 섬유 배열이 흐트러지고, 부직 섬유 내에 필요 이상으로 큰 공극이 생겨 섬유 구조체의 굽힘 강도나 표면 경도가 저감되기 때문이다. 따라서, 가능한 이 공극을 적게 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 섬유를 가능한 한 섬유 웹면에 대해 평행하게 배열시키는 것이 바람직하다.The reason why the fibers are arranged in parallel to the fiber web surface is that if there are many fibers oriented along the thickness direction (direction perpendicular to the web surface), the fiber array is disturbed around the fibers, This is because the bending strength and surface hardness of the structure are reduced. Therefore, it is desirable to reduce this void as much as possible, and for this purpose, it is desirable to arrange the fibers as parallel to the fiber web as possible.

특히, 본 발명의 섬유 구조체가 시트 형상 또는 판 형상 성형체일 경우, 섬유 구조체의 두께 방향에 하중이 가해진 경우, 큰 공극부가 존재하면, 이 공극부가 하중으로 인해 수축되어 성형체 표면이 변형되기 쉬워진다. 또한, 이 하중이 성형체 전면에 가해지면 전체적으로 두께가 작아지기 쉬워진다. 그래서, 섬유 구조체 자체를 공극 없는 수지 충전물로 하면 이와 같은 문제를 회피할 수 있으나, 이로는 통기도가 저하되어, 굽혔을 때 꺾이기 어렵게 하거나(내절성) 경량성을 확보하는 것이 어려워진다.Particularly, when the fibrous structure of the present invention is a sheet or a plate-like molded body, when a load is applied in the thickness direction of the fibrous structure, if there is a large air gap, the air gap shrinks due to the load, Further, if this load is applied to the entire surface of the molded article, the thickness tends to be reduced as a whole. Therefore, if the fiber structure itself is made of a resin filling material having no voids, such a problem can be avoided. However, this results in a decrease in air permeability, making it difficult to break (bendability) and ensure lightness when bent.

한편, 하중에 의한 두께 방향에 대한 변형을 작게 하기 위해, 섬유를 가늘게 하여 더 조밀하게 섬유를 충전하는 것이 생각되나, 가는 섬유만으로 경량성과 통기성을 확보하려고 하면, 각각의 섬유의 강성이 저하되어 오히려 굽힘 응력이 저하된다. 굽힘 응력을 확보하기 위해서는, 섬유 직경을 어느 정도 굵게 할 필요가 있으나, 단순히 굵은 섬유를 혼합한 것으로는, 굵은 섬유끼리의 교점 부근에서, 큰 공극이 생기기 쉬워 두께 방향으로 변형되기 쉬워진다.On the other hand, in order to reduce the deformation in the thickness direction due to the load, it is conceivable to fill the fibers more densely by making the fibers thinner. However, if lightness and air permeability are secured only by the thin fibers, the stiffness of each fiber is lowered, The bending stress is lowered. In order to secure the bending stress, it is necessary to make the fiber diameter large to some extent. However, when a coarse fiber is simply mixed, large voids easily occur near the intersection of the coarse fibers, and the fiber becomes easily deformed in the thickness direction.

따라서, 본 발명의 섬유 구조체는, 섬유의 방향을 웹의 면 방향을 따라 평행하게 배열 분산시킴(또는 섬유 방향을 랜덤 방향으로 향하게 함)으로써, 섬유끼리 상호 교차하고, 그 교점에서 접착함에 따라, 작은 공극이 생겨 경량성을 확보한다. 또한, 이와 같은 섬유 구조가 연속됨으로써, 적당한 통기도 및 표면 경도도 확보한다. 특히, 다른 섬유와 교차하지 않으며 대체로 평행하게 배열된 곳에서, 섬유 길이 방향으로 병행 접착한 다발 형상 섬유를 형성시킨 경우에는, 단섬유만으로 구성되는 경우에 비해 주로 높은 굽힘 강도를 확보할 수 있다. 경도 및 강도가 높은 섬유 구조체를 원할 경우에는, 섬유 하나 하나가 교차하는 교점에서 접착하면서, 교점과 교점 사이에서, 각 섬유가 다발 형상으로 배열되는 부분에 있어서, 수개의 다발 형상 섬유를 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구조는, 성형체 단면을 관찰했을 때 단섬유의 존재 상태에서 확인할 수 있다.Therefore, the fibrous structure of the present invention has a structure in which the fibers are aligned and dispersed in parallel along the surface direction of the web (or the fiber direction is directed in a random direction) so that the fibers cross each other, Small pores are created to ensure light weight. Further, by continuing such a fiber structure, adequate air permeability and surface hardness are secured. Particularly, in the case where the bundle-type fibers bonded in parallel to each other in the longitudinal direction of the fiber are formed in a region that does not intersect with other fibers and is arranged in a generally parallel manner, a high bending strength can be secured mainly as compared with a case where the bundle- When a fibrous structure having a high hardness and a high strength is desired, it is preferable to form several bundle-shaped fibers at a portion where each fiber is arranged in a bundle form between the intersection and the intersection while bonding each fiber at an intersection desirable. Such a structure can be confirmed in the presence of short fibers when the end face of the molded article is observed.

또한, 본 발명의 섬유 구조체에서는, 접착에 의한 내열성 섬유의 섬유 접착률이 10∼85%인 것이 바람직하고, 25∼75%인 것이 보다 바람직하고, 40∼65%인 것이 더욱 바람직하다.In the fiber structure of the present invention, the fiber adhesion rate of the heat-resistant fiber by adhesion is preferably 10 to 85%, more preferably 25 to 75%, and even more preferably 40 to 65%.

이는, 섬유 접착률이 10% 미만일 경우는, 경도, 굽힘 응력 및 인장 강도가 저하되는 문제가 발생하는 경우가 있으며, 85%보다 클 경우는, 섬유 사이의 공극이 작아지기 때문에, 겉보기 밀도가 너무 커져 경량성이 저하된다는 문제가 발생하는 경우가 있기 때문이다. 즉, 섬유 접착률을 10∼85%로 설정함으로써, 경량성을 저하시키지 않으며, 굽힘 응력 및 인장 강도 등 강력을 한층 더 향상시킬 수 있게 된다.If the fiber adhesion rate is less than 10%, there may be a problem that the hardness, bending stress and tensile strength are lowered. When the fiber adhesion rate is more than 85%, the voids between the fibers become small, There is a possibility that a problem that the weight and weight are reduced may occur. That is, by setting the fiber adhesion rate to 10 to 85%, the strength such as bending stress and tensile strength can be further improved without decreasing the lightweight property.

또한, 이 섬유 접착률은, 후술하는 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있고, 부직 섬유 단면에서 전체 섬유의 단면 수에 대해, 2개 이상 접착한 섬유의 단면 수의 비율을 나타낸다. 따라서, 섬유 접착률이 낮다는 것은, 복수의 섬유끼리가 접착하는 비율(집속하여 접착한 섬유의 비율)이 적다는 것을 의미한다.This fiber adhesion rate can be measured by the method described in the following Examples, and shows the ratio of the number of cross-sections of two or more bonded fibers to the total cross-section number of the nonwoven fiber cross-section. Therefore, the low fiber adhesion ratio means that the ratio of the plurality of fibers to each other (the ratio of the fiber to which the fibers are bundled) is small.

또한, 부직 섬유 구조를 구성하는 내열성 섬유는, 각각의 섬유의 접점에서 접착되나, 가능한 한 적은 접점 수로 큰 굽힘 응력을 발현하기 위해서는, 이 접착점이, 두께 방향을 따라, 섬유 구조체의 표면으로부터 내부(중앙부), 그리고 이면에 이르기까지, 균일하게 분포되는 것이 바람직하다. 접착점이 표면 또는 내부 등에 집중되면, 굽힘 응력을 충분히 확보하는 것이 어려워질 뿐만 아니라, 접착점이 적은 부분에서 형태 안정성이 저하된다. 따라서, 형태 안정성을 저하시키지 않고, 굽힘 응력을 한층 더 향상시키는 관점에서, 섬유 구조체의 두께 방향의 단면에서, 두께 방향으로 3등분한 3개의 영역 중, 중앙부(중심 부분)에서의 섬유 접착률이, 모두 상술한 범위(10∼85%)에 있는 것이 바람직하다.The heat-resistant fibers constituting the nonwoven fabric structure are bonded at the contact points of the respective fibers. However, in order to exhibit a large bending stress with a small number of contact points as possible, the heat- Center portion), and the back surface thereof. If the bonding point is concentrated on the surface or the inside, it is difficult not only to secure sufficient bending stress but also to lower the morphological stability in the portion where the bonding point is small. Therefore, from the viewpoint of further improving the bending stress without lowering the morphological stability, the fiber adhesion rate at the central portion (central portion) of the three regions divided into three in the thickness direction in the cross section in the thickness direction of the fiber structure is , It is preferable that both are in the above-mentioned range (10 to 85%).

또한, 각 영역에서의 섬유 접착률의 균일성(즉, 섬유 접착률의 최대값과 최소값의 차)은 20% 이하(예를 들어, 0.1∼20%)가 바람직하고, 15% 이하(예를 들어, 0.5∼15%)가 보다 바람직하고, 10% 이하(예를 들어, 1∼10%)가 더욱 바람직하다.It is preferable that the uniformity of the fiber bonding ratio in each region (i.e., the difference between the maximum value and the minimum value of the fiber bonding ratio) is not more than 20% (for example, 0.1 to 20% (For example, 0.5 to 15%) is more preferable, and 10% or less (for example, 1 to 10%) is more preferable.

본 발명의 섬유 구조체는, 섬유 접착률이 두께 방향에서 이와 같은 균일성을 가지므로 경도나 굽힘 강도, 내절성, 인성이 우수하다.The fiber structure of the present invention is excellent in hardness, bending strength, bending strength and toughness since the fiber bonding ratio has such uniformity in the thickness direction.

또한, 본 발명에서, “두께 방향으로 3등분한 영역”이란, 판 형상 섬유 구조체의 두께 방향에 대해 직교하는 방향으로 슬라이스하여 3등분한 각 영역을 의미한다.In the present invention, the term &quot; area divided into three in the thickness direction &quot; means each area divided into three by slicing in a direction orthogonal to the thickness direction of the plate-like fiber structure.

이와 같이, 본 발명의 섬유 구조체는, 내열성 섬유에 의한 접착이 균일하게 분산되어 점접착하고 있을 뿐만 아니라, 이들 점접착이 짧은 접착점 거리(예를 들어, 수십∼수백㎛)에서 치밀하게 네트워크 구조를 다수 형성한다. 이와 같은 구조에 의해, 본 발명의 섬유 구조체는, 외력이 작용하여도 섬유 구조의 유연성에 의해 변형에 대해 추종성이 높아짐과 함께, 미세하게 분산된 섬유의 각 접착점으로 외력이 분산되어 작아지기 때문에, 높은 굽힘 응력 및 인장 강도를 발현한다고 추정할 수 있다. 반면, 바인더 섬유를 개재하여 내열성 섬유끼리를 접착하는 종래의 섬유 구조체는, 내열성을 확보하기 위해 바인더 섬유의 양이 제한되기 때문에 접착점의 수가 적고, 또한 바인더 섬유의 양을 늘려 접착점을 증가시켰다 하더라도 내열성이 얻어지지 않고, 또한 섬유 구조체의 두께 방향의 접착을 균일하게 분산시키는 것도 어렵기 때문에 변형이 발생하기 쉬워 굽힘 응력이나 인장 강도가 저하한다고 추정할 수 있다.As described above, the fiber structure of the present invention is not only dyed and bonded with the heat-resistant fibers uniformly dispersed, but also can be densely bonded to the network structure at a short bonding distance (for example, several tens to several hundreds of 탆) Respectively. With this structure, even if an external force acts on the fiber structure of the present invention, the followability of deformation increases due to the flexibility of the fiber structure, and the external force is dispersed and reduced to each of the adhesion points of the finely dispersed fibers , High bending stress and tensile strength. On the other hand, in the conventional fiber structure in which the heat-resistant fibers are bonded to each other via the binder fibers, since the amount of the binder fibers is limited in order to secure heat resistance, the number of the bonding points is small and the amount of the binder fibers is increased to increase the bonding points It is difficult to obtain heat resistance and to uniformly disperse the adhesion of the fibrous structure in the thickness direction, so that deformation is liable to occur and it can be inferred that the bending stress and the tensile strength decrease.

본 발명의 섬유 구조체에서는, 두께 방향의 단면(斷面)에서의 단섬유(단섬유 단면(端面))의 존재 빈도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 그 단면(斷面) 중 임의의 1㎟에 존재하는 단섬유의 존재 빈도가 100개/㎟ 이상(예를 들어, 100∼300개)이어도 되나, 특히, 경량성보다 기계적 특성이 요구되는 경우에는, 단섬유의 존재 빈도는, 예를 들어, 100개/㎟ 이하, 바람직하게는 60개/㎟ 이하(예를 들어, 1∼60개/㎟), 더욱 바람직하게는 25개/㎟ 이하(예를 들어, 3∼25개/㎟)여도 된다. 단섬유의 존재 빈도가 너무 많으면, 섬유의 접착이 적고, 섬유 구조체로 이루어진 성형체의 강도가 저하된다. 또한, 단섬유의 존재 빈도가 100개/㎟를 초과하면 섬유의 다발 형상 접착이 적어지므로 높은 굽힘 강도의 확보가 어려워진다. 또한, 판 형상 성형체일 경우, 다발 형상으로 접착된 섬유가 성형체의 두께 방향으로 얇고, 면 방향(길이 방향 또는 폭 방향)으로 폭이 넓은 형태를 갖는 것이 바람직하다.In the fiber structure of the present invention, the frequency of occurrence of short fibers (short fiber end faces) in a cross section in the thickness direction is not particularly limited. For example, the presence frequency of staple fibers present in any 1 mm &lt; 2 &gt; of the cross section may be not less than 100 / mm 2 (for example, 100 to 300), but in particular, If required, the presence frequency of the short fibers is, for example, 100 pieces / mm 2 or less, preferably 60 pieces / mm 2 or less (for example, 1 to 60 pieces / Mm 2 or less (for example, 3 to 25 / mm 2). If the presence frequency of the short fibers is too large, the adhesion of the fibers is small and the strength of the formed body made of the fiber structure is lowered. If the frequency of existence of the short fibers is more than 100 pcs / mm &lt; 2 &gt;, adhesion of the fibers in a bundle shape becomes small, and it becomes difficult to secure a high bending strength. In the case of a plate-like molded article, it is preferable that the fibers adhered in a bundle shape are thin in the thickness direction of the molded article and have a wide width in the surface direction (longitudinal direction or width direction).

또한, 본 발명에서는, 단섬유의 존재 빈도는, 다음과 같이 측정한다. 즉, 성형체 단면의 주사형 전자현미경(SEM) 사진 중에서 고른 1㎟에 상당하는 범위를 관찰하고, 단섬유 단면의 수를 센다. 사진 중에서 임의의 여러 곳(예를 들어, 무작위로 선택한 10곳)을 동일하게 관찰하고, 단섬유 단면의 단위 면적당 평균값을 단섬유의 존재 빈도로 한다. 이 때, 단면에서, 단섬유 상태인 섬유의 수를 모두 센다. 즉, 완전히 단섬유 상태인 섬유 이외에, 수개의 섬유가 접착한 섬유여도, 단면의 접착 부분에서 떨어져 단섬유 상태인 섬유는 단섬유로 센다.In the present invention, the frequency of occurrence of staple fibers is measured as follows. That is, in a scanning electron microscope (SEM) photograph of the end face of the molded article, a range equivalent to 1 mm 2 was observed, and the number of single fiber cross sections was counted. (For example, 10 randomly selected places) are observed in the photographs, and the average value per unit area of the short fiber cross-section is defined as the existence frequency of the short fibers. At this time, the number of fibers in a short fiber state is counted on the cross section. That is, in addition to the fibers having a completely short fiber state, even if several fibers are adhered to each other, the short fibers are separated from the adhesion portion of the cross section and counted as short fibers.

섬유 구조체 중 내열성 섬유는, 두께 방향의 양단이 접속되지 않음으로써(두께 방향으로 섬유가 섬유 구조체를 관통하지 않음으로써), 섬유의 탈락 등에 의한 섬유 구조체의 결락을 억제할 수 있다. 내열성 섬유를 이와 같이 배치하기 위한 제조 방법은 특별히 한정되지 않으나, 내열성 섬유를 교락시킨 섬유 성형체를 복수 적층하고, 과열 증기로 접착하는 수단이 간편하고 확실하다. 또한, 섬유 길이와 섬유 구조체의 두께의 관계를 조정함으로써, 섬유 구조체의 두께 방향의 양단을 접속하는 섬유를 대폭 저감할 수 있다. 이와 같은 관점에서, 섬유 구조체의 두께는, 섬유 길이에 대해 10% 이상(예를 들어, 10∼1000%), 바람직하게는 40% 이상(예를 들어, 40∼800%), 보다 바람직하게는 60% 이상(예를 들어, 60∼700%), 더욱 바람직하게는 100% 이상(예를 들어, 100∼600%)이다. 섬유 구조체의 두께와 섬유 길이가 이와 같은 범위에 있으면, 섬유 구조체의 굽힘 응력 등의 기계적 강도가 저하되지 않고, 섬유의 탈락 등에 의한 섬유 구조체의 결락을 억제할 수 있다.The heat-resistant fibers in the fiber structure can prevent loss of the fiber structure due to detachment of the fibers or the like because the both ends in the thickness direction are not connected (the fibers do not penetrate the fiber structure in the thickness direction). The production method for disposing the heat-resistant fibers in this manner is not particularly limited, but means for laminating a plurality of fiber-formed bodies entangled with heat-resistant fibers and bonding them with superheated steam is simple and reliable. Further, by adjusting the relationship between the fiber length and the thickness of the fiber structure, the fibers connecting both ends in the thickness direction of the fiber structure can be greatly reduced. From such a viewpoint, the thickness of the fiber structure is preferably 10% or more (for example, 10 to 1000%), preferably 40% or more (for example, 40 to 800% (For example, 60 to 700%), and more preferably 100% or more (for example, 100 to 600%). When the thickness and the fiber length of the fiber structure are in the above range, the mechanical strength such as the bending stress of the fiber structure is not lowered, and the loss of the fiber structure due to dropping of the fiber can be suppressed.

이와 같이 본 발명의 섬유 구조체의 밀도나 기계적 특성은, 다발 형상 접착 섬유의 비율이나 존재 상태에 영향을 받는다. 접착 정도를 나타내는 섬유 접착률은, SEM을 이용하여, 섬유 구조체의 단면을 확대한 사진을 촬영하고, 소정의 영역에서, 접착한 섬유 단면의 수에 기초하여 간편하게 측정할 수 있다. 그러나, 다발 형상으로 섬유가 접착하는 경우에는, 각 섬유가 다발 형상으로 또는 교점에서 접착하기 때문에, 특히 밀도가 높을 경우에는, 섬유 단일체로서 관찰하는 것이 어려워지기 쉽다.As described above, the density and the mechanical properties of the fiber structure of the present invention are influenced by the ratio or existence state of the bundle-type adhesive fibers. The fiber adhesion rate indicating the degree of adhesion can be easily measured based on the number of fiber cross-sections bonded in a predetermined region by taking a photograph of an enlarged cross section of the fiber structure using an SEM. However, when the fibers adhere to each other in a bundle shape, since each of the fibers adheres to each other in a bundle shape or at an intersection, especially when the density is high, it is likely to be difficult to observe as a single fiber.

또한, 본 발명에서는, 이 섬유 접착의 정도를 반영하는 지표로서, 섬유 구조체의 단면(두께 방향의 단면)에서의 섬유 및 다발 형상의 섬유 다발이 형성하는 단면이 차지하는 면적 비율, 즉 섬유 충전율을 이용할 수도 있다. 두께 방향의 단면에서의 섬유 충전율은, 예를 들어, 20∼80%, 바람직하게는 20∼60%, 더욱 바람직하게는 30∼50%이다. 섬유 충전율이 너무 작으면 섬유 구조체 내의 공극이 너무 많아 원하는 표면 경도 및 굽힘 응력을 확보하는 것이 어려워진다. 반대로 너무 크면 표면 경도 및 굽힘 응력을 충분히 확보할 수 있으나 너무 무거워져 통기도가 저하되는 경향이 있다.In the present invention, as an index reflecting the degree of the fiber adhesion, the ratio of the area occupied by the cross section formed by the fibers and the bundle of bundles of fibers in the cross section (cross section in the thickness direction) of the fiber structure, It is possible. The fiber filling rate at the cross section in the thickness direction is, for example, 20 to 80%, preferably 20 to 60%, more preferably 30 to 50%. If the fiber filling rate is too small, the pores in the fabric structure become too large to secure the desired surface hardness and bending stress. On the contrary, if it is too large, the surface hardness and the bending stress can be sufficiently secured, but it becomes too heavy and the air permeability tends to be lowered.

본 발명의 섬유 구조체(특히, 다발 형상으로 섬유가 접착하고, 단섬유의 존재 빈도가 100개/㎟ 이하인 섬유 구조체)는, 판 형상(보드 형상)이더라도, 하중으로 인해 오목 형상이 형성되는 등의 변형이 발생하기 어려운 표면 경도를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 지표로서, A타입 듀로미터 경도시험(JIS K 6253의 “가황 고무 및 열가소성 고무의 경도 시험법”에 준거한 시험)에 의한 경도가, 예를 들어, A50 이상, 바람직하게는 A60 이상이고, 더욱 바람직하게는 A70 이상이다. 이 경도가 너무 작으면 표면에 가해지는 하중으로 인해 변형되기 쉽다.The fibrous structure of the present invention (particularly, a fibrous structure having fibers bundled in a bundle shape and having short staple fibers of not more than 100 bundles / mm 2) is not limited to a plate shape (board shape) It is preferable to have a surface hardness that hardly causes deformation. As such an index, the hardness by the A type durometer hardness test (the test in accordance with JIS K 6253 "The hardness test of vulcanized rubber and thermoplastic rubber") is, for example, A50 or more, preferably A60 or more , More preferably A70 or more. If this hardness is too small, it is likely to be deformed by the load applied to the surface.

이와 같은 다발 형상 접착 섬유를 함유하는 섬유 구조체는, 굽힘 강도 및 표면 경도와 경량성과 통기성을 높은 차원에서 균형있게 하기 위해, 다발 형상 접착 섬유의 존재 빈도가 적고, 또한 각 섬유(다발 형상 섬유 및/또는 단섬유)의 교점에서 높은 빈도로 접착하는 것이 바람직하다. 단, 섬유 접착률이 너무 높으면, 접착하는 점끼리의 거리가 너무 근접하여 유연성이 저하되고, 외부 응력에 의한 변형의 해소가 어려워진다. 따라서, 본 발명의 섬유 구조체는, 상술한 바와 같이, 섬유 접착률이 85% 이하인 것이 바람직하다. 섬유 접착률이 너무 높지 않음으로써 섬유 구조체 내에 미세한 공극에 의한 통로를 확보할 수 있어 경량성과 통기도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 가능한 한 적은 접점 수로 큰 굽힘 응력, 표면 경도 및 통기도를 발현하기 위해서는, 섬유 접착률이 섬유 구조체의 표면으로부터 내부(중앙부), 그리고 이면에 이르기까지, 두께 방향을 따라 균일하게 분포되는 것이 바람직하다.The fibrous structure containing the bundle-type adhesive fibers has a low frequency of occurrence of the bundle-type adhesive fibers and a high density of the fibers (bundled fibers and / or bundled fibers) in order to balance the bending strength, the surface hardness, Or staple fibers) at a high frequency. However, if the fiber adhesion rate is too high, the distance between the points to be bonded is too close to decrease the flexibility, and it becomes difficult to eliminate the deformation due to the external stress. Therefore, as described above, the fiber structure of the present invention preferably has a fiber adhesion rate of 85% or less. Since the fiber adhesion rate is not too high, it is possible to secure a passage by fine voids in the fiber structure, thereby improving lightness and air permeability. Therefore, in order to manifest a large bending stress, surface hardness and air permeability with a small number of contact points as possible, it is preferable that the fiber bonding rate is uniformly distributed along the thickness direction from the surface to the inside (center portion) Do.

또한, 접착점이 표면이나 내부 등에 집중되면 상술한 굽힘 응력이나 형태 안정성뿐만 아니라 통기도를 확보하는 것도 어려워진다. 따라서, 본 발명의 섬유 구조체에서는, 두께 방향의 단면에서, 두께 방향으로 3등분한 3개의 영역(표면, 중앙부, 이면) 중, 중앙부의 섬유 접착률이 상술한 범위에 있는 것이 바람직하고, 표면, 중앙부 및 이면 모두가 상술한 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 각 영역에서 섬유 접착률의 최대값과 최소값의 차가 20% 이하(예를 들어, 0.1∼20%)여도 되고, 바람직하게는 15% 이하(예를 들면, 0.5∼15%), 더욱 바람직하게는 10% 이하(예를 들어, 1∼10%)이다. 본 발명에서는, 섬유 접착률이 두께 방향으로 균일하면 굽힘 응력이나 인장 강도, 내절성이나 인성 등이 우수하다. 본 발명의 섬유 접착률은, 후술하는 실시예에 기재한 방법으로 측정한다.Further, when the bonding point is concentrated on the surface or the inside, it becomes difficult to secure not only the bending stress and the dimensional stability but also the air permeability. Therefore, in the fiber structure of the present invention, it is preferable that the fiber bonding ratio of the center portion of the three regions (surface, center portion, and back surface) divided into three in the thickness direction in the cross section in the thickness direction is in the above- It is more preferable that both the central portion and the back surface are in the above-mentioned range. The difference between the maximum value and the minimum value of the fiber adhesion ratio in each region may be 20% or less (for example, 0.1 to 20%), preferably 15% or less (for example, 0.5 to 15% Is 10% or less (for example, 1 to 10%). In the present invention, when the fiber bonding ratio is uniform in the thickness direction, it is excellent in bending stress, tensile strength, bending resistance and toughness. The fiber bonding ratio of the present invention is measured by the method described in the following Examples.

본 발명의 섬유 구조체는, 바인더 섬유를 개재하여 내열성 섬유를 접착한 종래의 섬유 구조체로는 얻어지지 않는 굽힘 거동을 제시하는 것도 특징 중 하나이다. 본 발명에서는, 이 굽힘 거동을 제시하기 위해, JIS K 7171 “플라스틱-굽힘 특성을 구하는 법”에 준거하여, 샘플을 서서히 구부렸을 때 발생하는 샘플의 반발력과 굽힘 양에서 굽힘 응력을 측정하고, 굽힘 거동의 지표로 사용하였다. 즉, 이 굽힘 응력이 클수록 단단한 섬유 구조체이며, 또한 측정 대상물이 파괴될 때까지의 굽힘 양(변위)이 클수록 잘 휘는 성형체이다.The fiber structure of the present invention is also characterized in that it exhibits a bending behavior that can not be obtained with a conventional fiber structure in which heat-resistant fibers are bonded via binder fibers. In the present invention, in order to propose the bending behavior, the bending stress is measured at the repulsive force and the bending amount of the sample generated when the sample is gradually bent according to JIS K 7171 &quot; Method for obtaining plastic-bending property &quot; And used as an indicator of the behavior. That is, the larger the bending stress is, the more rigid the fibrous structure, and the more the bending amount (displacement) until the measurement object is broken, the more bending it is.

본 발명의 섬유 구조체는, 적어도 한방향(바람직하게는 모든 방향)의 굽힘 응력이 0.05㎫ 이상(예를 들어, 0.05∼100㎫)이고, 바람직하게는 0.1∼30㎫, 더욱 바람직하게는 0.2∼10㎫여도 된다. 이 굽힘 응력이 너무 작으면, 보드재로 사용했을 때 자중이나 약간의 하중으로 인해 간단히 꺾이기 쉽다. 또한, 굽힘 응력이 너무 크면, 너무 단단해져 응력의 피크를 넘겨 굽히면 꺾여서 파손되기 쉬워진다. 또한, 100㎫를 초과하는 경도를 얻기 위해서는, 섬유 구조체의 밀도를 높게 하는 것이 필요하여 경량성 확보가 어려워진다.The fiber structure of the present invention has a bending stress in at least one direction (preferably all directions) of 0.05 MPa or more (for example, 0.05 to 100 MPa), preferably 0.1 to 30 MPa, more preferably 0.2 to 10 MPa MPa. If the bending stress is too small, it is easy to break due to its own weight or slight load when used as a board material. Also, if the bending stress is too large, it becomes too hard, and if it bends over the peak of the stress, it will bend and be easily broken. Further, in order to obtain hardness exceeding 100 MPa, it is necessary to increase the density of the fiber structure, and it becomes difficult to secure lightweightness.

본 발명의 섬유 구조체는, 섬유 사이에 생기는 공극에 의해 우수한 경량성을 확보할 수 있다. 또한, 이와 같은 공극은, 스펀지와 같은 수지 발포체와 달리 각각이 독립된 공극이 아닌 연속되어 있으므로 통기성을 갖는다. 이와 같은 구조는, 수지를 함침하는 방법이나 표면 부분을 조밀하게 접착시켜 필름 형상 구조를 형성하는 방법 등, 지금까지의 일반적인 경질화 기술로는 제조하는 것이 매우 어려운 구조이다.The fiber structure of the present invention can ensure excellent lightweight property by the voids formed between the fibers. Unlike the foamed resin such as the sponge, these voids have air permeability because they are continuous and not independent voids. Such a structure is a structure that is difficult to manufacture by conventional hardening techniques such as a method of impregnating a resin or a method of densely adhering a surface portion to form a film structure.

즉, 본 발명의 섬유 구조체는 저밀도이고, 구체적으로는, 겉보기 밀도가, 예를 들어, 0.03∼0.7g/㎠이고, 특히, 경량성이 요구되는 용도로는, 예를 들어, 0.05∼0.5g/㎠, 바람직하게는 0.08∼0.4g/㎠, 더욱 바람직하게는 0.1∼0.35g/㎠이다. 경량성보다 경도가 요구되는 용도로는, 겉보기 밀도는, 예를 들어, 0.2∼0.7g/㎠, 바람직하게는 0.25∼0.65g/㎠, 더욱 바람직하게는 0.3∼0.6g/㎠여도 된다. 겉보기 밀도가 너무 낮으면 경량성을 가지나 굽힘 경도 및 표면 경도를 충분히 확보하는 것이 어렵고, 반대로 너무 높으면 경도는 확보할 수 있으나 경량성이 저하된다. 또한, 겉보기 밀도가 저하되면 섬유가 교락하여 교점에서 접착한 일반적인 부직 섬유 구조에 가까워지는 한편, 밀도가 높아지면 섬유가 다발 형상으로 접착하여 다공질 성형체에 가까운 구조가 된다.That is, the fiber structure of the present invention has a low density, specifically, an apparent density of, for example, 0.03 to 0.7 g / cm 2, and in particular, for applications requiring lightweightness, for example, / Cm2, preferably 0.08 to 0.4 g / cm2, more preferably 0.1 to 0.35 g / cm2. In applications where hardness is required more than lightweight, the apparent density may be, for example, 0.2 to 0.7 g / cm 2, preferably 0.25 to 0.65 g / cm 2, more preferably 0.3 to 0.6 g / cm 2. When the apparent density is too low, it is lightweight, but it is difficult to sufficiently secure the bending hardness and the surface hardness. On the other hand, if the apparent density is too high, the hardness can be secured but the lightweight property is deteriorated. Further, when the apparent density is lowered, the fibers are entangled to come close to a general nonwoven fabric structure adhered at an intersection, while when the density is increased, the fibers adhere to each other in a bundle shape to form a structure close to the porous molded article.

한편, 여기서 말하는 “겉보기 밀도”란, JIS L 1913(일반 부직포 시험 방법)의 규정에 준거하여 측정된 면밀도와 두께에 따라 계산되는 밀도를 말한다.The term &quot; apparent density &quot; as used herein refers to the density calculated according to the surface density and the thickness measured according to the standard of JIS L 1913 (general nonwoven fabric test method).

본 발명의 섬유 구조체의 면밀도는 예를 들어, 50∼10000g/㎡ 정도의 범위에서 선택할 수 있으며, 바람직하게는 150∼8000g/㎡, 더욱 바람직하게는 300∼6000g/㎡ 정도이다. 경량성보다 경도가 요구되는 용도로는, 면밀도는, 예를 들어, 1000∼10000g/㎡, 바람직하게는 1500∼8000g/㎡, 더욱 바람직하게는 2000∼6000g/㎡ 정도여도 된다. 면밀도가 너무 작으면 경도를 확보하는 것이 어렵고, 또한, 면밀도가 너무 크면 웹이 너무 두꺼워 과열 증기에 의한 가공에서 과열 증기가 충분히 웹 내부로 들어가지 않아 두께 방향으로 균일한 섬유 구조체로 하는 것이 어려워진다.The area density of the fiber structure of the present invention can be selected from the range of, for example, about 50 to 10000 g / m 2, preferably about 150 to 8000 g / m 2, and more preferably about 300 to 6000 g / m 2. For applications requiring hardness more than lightweight, the surface density may be, for example, about 1000 to 10000 g / m 2, preferably about 1500 to 8000 g / m 2, and more preferably about 2000 to 6000 g / m 2. If the area density is too small, it is difficult to ensure hardness. If the area density is too large, the web is too thick, so that superheated steam does not sufficiently enter the inside of the web in the processing by superheated steam, making it difficult to obtain a uniform fiber structure in the thickness direction .

본 발명의 섬유 구조체가, 판 형상 또는 시트 형상일 경우, 그 두께는 특별히 한정되지 않으나, 1∼100㎜ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들어, 2∼50㎜, 바람직하게는 3∼20㎜, 더욱 바람직하게는 5∼150㎜이다. 두께가 너무 얇으면 경도 확보가 어려워지고, 너무 두꺼우면 이 것도 질량이 무거워지므로, 시트로서의 취급성이 저하된다.When the fibrous structure of the present invention is in the form of a plate or a sheet, its thickness is not particularly limited, but may be selected within the range of about 1 to 100 mm, and is, for example, 2 to 50 mm, preferably 3 to 20 mm Mm, and more preferably 5 to 150 mm. If the thickness is too thin, it becomes difficult to secure the hardness. If the thickness is too large, the mass becomes too heavy.

본 발명의 섬유 구조체는, 부직 섬유 구조를 가지므로 통기성이 높다. 본 발명의 섬유 구조체의 통기도는, 프레이저형(Frazier type)법에 의한 통기도로 0.1㎤/㎠/초 이상(예를 들어, 0.1∼300㎤/㎠/초), 바람직하게는 0.5∼250㎤/㎠/초(예를 들어, 1∼250㎤/㎠/초), 더욱 바람직하게는 5∼200㎤/㎠/초이고, 일반적으로, 1∼100㎤/㎠/초이다. 통기도가 너무 작으면, 섬유 구조체에 공기를 통과시키기 위해 외부에서 압력을 가할 필요가 생겨 자연스런 공기 출입이 어려워진다. 한편, 통기도가 너무 크면, 통기성은 높아지나 섬유 구조체 내의 섬유 공극이 너무 커져 굽힘 응력이 저하된다.The fiber structure of the present invention has a nonwoven fabric structure, and thus has high air permeability. The air permeability of the fibrous structure of the present invention is 0.1 cm 3 / cm 2 / sec or more (for example, 0.1 to 300 cm 3 / cm 2 / sec), preferably 0.5 to 250 cm 3 / Cm2 / sec (for example, 1 to 250 cm3 / cm2 / sec), more preferably 5 to 200 cm3 / cm2 / sec, and generally 1 to 100 cm3 / cm2 / sec. If the air permeability is too small, it is necessary to externally apply pressure to pass the air through the fabric structure, making natural air entry difficult. On the other hand, if the air permeability is too large, the air permeability is high, but the fiber voids in the fiber structure become too large, and the bending stress is lowered.

본 발명의 섬유 구조체는, 부직 섬유 구조를 가지므로, 단열성도 높고, 열전도율이 0.1W/m·K 이하로 낮아, 예를 들어, 0.03∼0.1W/m·K, 바람직하게는 0.05∼0.08W/m·K이다.Since the fiber structure of the present invention has a nonwoven fabric structure, it has a high heat insulating property and a low thermal conductivity of 0.1 W / m · K or less, for example, 0.03 to 0.1 W / m · K, preferably 0.05 to 0.08 W / M · K.

다음으로, 본 발명의 섬유 구조체의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, a method for manufacturing the fiber structure of the present invention will be described.

본 발명의 섬유 구조체의 제조 방법에서는, 먼저, 상술한 내열성 섬유를 웹화한다. 웹 형성 방법으로는, 관용 방법, 예를 들면, 스펀본드법, 멜트블로운법 등의 직접법, 멜트블로운 섬유나 스테이플 섬유 등을 사용한 카딩법, 에어레이법 등의 건식법 등을 이용할 수 있다. 이와 같은 방법 중, 멜트블로운 섬유나 스테이플 섬유를 사용한 카딩법, 특히 스테이플 섬유를 사용한 카딩법이 범용된다. 스테이플 섬유를 사용하여 얻어진 웹으로는, 예를 들어, 랜덤웹, 세미랜덤웹, 패러렐웹, 크로스랩웹 등을 들 수 있다. 이와 같은 웹 중, 다발 형상 접착 섬유의 비율을 많게 할 경우에는, 세미랜덤웹, 패러렐웹이 바람직하다.In the method for producing a fiber structure according to the present invention, first, the above-mentioned heat-resistant fiber is made into a web. Examples of the web forming method include a direct method such as a tolerance method, such as a spunbond method and a meltblown method, a carding method using meltblown fibers or staple fibers, and a dry method such as an airlay method. Among these methods, a carding method using meltblown fibers or staple fibers, in particular, a carding method using staple fibers, is generally used. Webs obtained using staple fibers include, for example, a random web, a semi-random web, a parallel web, a cross-lab web, and the like. When the proportion of the bundle-type adhesive fibers in the web is increased, a semi-random web or a parallel web is preferable.

얻어진 섬유 웹의 섬유끼리를 접착시키는 공정에서는, 섬유끼리를 접착시키는 수단은 종래의 열풍 처리나 열프레스여도 되고, 또한 과열 증기에 의해 섬유끼리를 접착하여도 된다. 과열 증기를 이용하는 경우, 상기 공정에서 얻어진 섬유 웹은 벨트 컨베이어에 의해 다음 공정으로 보내져, 과열 증기(고압 스팀)류에 노출됨으로써, 본 발명의 부직 섬유 구조를 갖는 섬유 구조체가 얻어진다. 즉, 벨트 컨베이어로 운반된 섬유 웹은 증기 분사 장치의 노즐로부터 분출되는 과열 증기류 안을 통과하고, 분사된 과열 증기에 의해 내열성 섬유끼리가 3차원적으로 접착(열 접착)된다.In the step of adhering the fibers of the obtained fiber web, the means for adhering the fibers may be conventional hot air treatment or hot pressing, or the fibers may be bonded together by superheated steam. In the case of using superheated steam, the fibrous web obtained in the above process is sent to the next process by a belt conveyor and is exposed to the superheated steam (high-pressure steam) stream to obtain a fibrous structure having the nonwoven fabric structure of the present invention. That is, the fibrous web conveyed by the belt conveyor passes through the superheated vapor stream ejected from the nozzle of the steam injection apparatus, and the heat-resistant fibers are three-dimensionally adhered (thermally adhered) by the superheated steam injected.

이와 같은 과열 증기(150℃∼600℃)에 의해 가열 처리함으로써, 내열성 섬유끼리가 접착되어 섬유의 네트워크를 얻을 수 있으므로, 섬유 구조체의 두께 방향의 내부까지 균일하고 부피를 크게 처리할 수 있게 된다.By heat treatment by such superheated steam (150 DEG C to 600 DEG C), the heat-resistant fibers are adhered to each other to obtain a network of fibers, so that even the inside of the thickness direction of the fiber structure can be uniformly processed.

여기서, 내열성 섬유에 분사되는 과열 증기의 온도는, 150∼600℃의 범위가 바람직하다. 이는, 온도가 150℃보다 낮으면 내열성 섬유에 부여되는 에너지가 부족하여 섬유끼리의 접착이 불충분해지는 경우가 있고, 600℃보다 크면 분사 장치에 가까운 섬유로 전열되는 에너지가 너무 커져 섬유 접착률의 균일성이 저하되는 경우가 있기 때문이다.Here, the temperature of the superheated steam injected into the heat-resistant fibers is preferably in the range of 150 to 600 캜. If the temperature is lower than 150 ° C, the energy imparted to the heat-resistant fibers may be insufficient, resulting in insufficient adhesion between the fibers. If the temperature is higher than 600 ° C, the energy transferred to the fibers close to the jetting apparatus becomes too large, This is because there is a possibility that the property is deteriorated.

사용하는 벨트 컨베이어는, 기본적으로는 가공에 사용하는 섬유 웹을 목적으로 하는 밀도로 압축하면서 과열 증기에 의한 처리가 가능하면 특별히 한정되는 것이 아니고, 엔드리스 컨베이어가 적합하게 이용된다. 또한, 일반적인 단독 벨트 컨베이어여도 되고, 필요에 따라 2개의 벨트 컨베이어를 조합하여, 양 벨트 사이에 웹을 끼워 운반하여도 된다. 이와 같이 운반함으로써 웹을 처리할 때 처리에 이용하는 과열 증기, 컨베이어 진동 등의 외력에 기인하여 운반해 온 웹의 형태가 변형되는 문제를 억제할 수 있다. 또한, 이 벨트의 간격을 조정함으로써 처리 후의 부직 섬유의 밀도나 두께를 제어하는 것도 가능해진다.The belt conveyor to be used is not particularly limited as long as it can be processed by superheated steam while basically compressing the fiber web used for processing to a target density and an endless conveyor is suitably used. Further, the belt conveyor may be a general single belt conveyor, or two belt conveyors may be combined as needed, and the web may be sandwiched between the both belts. As a result, it is possible to suppress the problem of deforming the shape of the web conveyed due to the external force such as superheated steam or conveyor vibration used in the processing when the web is processed. It is also possible to control the density and thickness of the nonwoven fabric after the treatment by adjusting the interval of the belt.

웹에 과열 증기를 공급하기 위한 증기 분사 장치는, 2개의 벨트 컨베이어를 조합한 경우, 한쪽 컨베이어 내에 장착되며, 컨베이어망을 통해 웹에 과열 증기를 공급한다. 반대쪽 컨베이어에는, 흡입 장치를 장착하여도 된다. 흡입 장치에 의해 웹을 통과한 과잉 과열 증기를 흡입 배출할 수 있다. 또한, 웹의 앞과 뒤 양쪽에 대해, 동시에 과열 증기에 의해 처리하기 위해, 추가로, 과열 증기 분사 장치가 장착된 쪽 컨베이어의 하류부에 흡입 장치를 장착하고, 이 흡입 장치가 장착된 반대쪽 컨베이어 내에 과열 증기 분사 장치를 설치하여도 된다. 하류부의 과열 증기 분사 장치 및 흡입 장치가 없을 때, 섬유 웹의 앞과 뒤를 증기 처리할 경우는, 한 번 처리한 섬유 웹의 앞과 뒤를 반전시켜 다시 처리 장치 내를 통과시킴으로써 대용할 수 있다.Steam injectors for supplying superheated steam to the web, when combined with two belt conveyors, are mounted in one conveyor and supply superheated steam to the web through a conveyor net. A suction device may be mounted on the opposite conveyor. The excess superheated steam passing through the web can be sucked and discharged by the suction device. Further, in order to simultaneously treat both the front and rear sides of the web by the superheated steam, a suction device is further provided downstream of the conveyer to which the overheated steam sprayer is mounted, and the suction device is mounted in the opposite conveyor Superheated steam injection device may be provided. In the absence of a superheated steam jetting device and a suction device in the downstream, steam treatment before and after the fiber web can be replaced by reversing the front and back of the once treated fiber web and passing the same through the treatment device again.

컨베이어에 사용되는 엔드리스 벨트는, 웹의 운반이나 과열 증기 처리에 지장을 주지 않는 한 특별히 한정되지 않는다. 단, 과열 증기 처리한 경우, 그 조건에 따라 섬유 웹의 표면에 벨트의 표면 형상이 전사될 경우가 있으므로 용도에 따라 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 특히, 표면이 평탄한 섬유 구조체일 경우에는 메쉬가 미세한 망을 사용한다. 또한, 90 메쉬가 상한이며, 그 이상의 메쉬가 미세한 망은 통기성이 낮아 증기가 통과하기 어려워진다. 메쉬 벨트의 재질은, 과열 증기 처리에 대한 내열성 등의 관점에서, 금속, 내열처리를 실시한 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌술피드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지(전방향족계 폴리에스테르계 수지), 방향족 폴리아미드계 수지 등의 내열성 수지 등이 바람직하다.The endless belt used in the conveyor is not particularly limited as long as it does not interfere with conveyance of the web or superheated steam treatment. However, in the case of superheated steam treatment, the surface shape of the belt may be transferred to the surface of the fibrous web according to the conditions, and therefore, it is preferable to suitably select it depending on the application. Particularly, in the case of a fiber structure having a flat surface, a fine mesh is used. Further, the upper limit of the 90 mesh is the upper limit, and the mesh having the lower mesh has a lower air permeability, making it difficult for the steam to pass through. From the viewpoints of heat resistance to superheated steam treatment, the material of the mesh belt is preferably selected from the group consisting of a metal, a heat-treated polyester resin, a polyphenylene sulfide resin, a polyarylate resin (wholly aromatic polyester resin) And a heat resistant resin such as a polyamide-based resin.

증기 분사 장치에서 분사되는 과열 증기는 기류이므로, 수류결합 처리나 니들펀칭 처리와는 달리, 피처리체인 웹 안의 섬유를 크게 이동시키지 않고 웹 내부로 진입한다. 이 웹 안으로의 증기류의 진입 작용 및 과열 작용에 의해, 과열 증기류가 웹 내에 존재하는 각 내열성 섬유의 표면을 과열 상태에서 효율적으로 피복하고, 균일한 열 접착이 가능해진다고 생각된다. 또한, 이 처리는 고속 기류 하에서 극히 단시간에 이루어지기 때문에, 과열 증기의 섬유 표면으로의 열전도는 충분하나, 섬유 내부로의 열전도가 충분히 이루어지기 전에 처리가 종료되어, 이에 따라 과열 증기의 압력이나 열에 의해, 처리되는 섬유 웹 전체가 수축되는 문제나 그 두께에 지장을 주는 변형도 발생하기 어렵다. 그 결과, 섬유 웹에 큰 변형이 발생하지 않고, 표면 및 두께 방향의 접착 정도가 대체로 균일하게 되도록 열접착이 완료된다.Since the superheated steam injected from the steam injector is an air stream, unlike the water flow coupling treatment or the needle punching treatment, the steam enters the web without largely moving the fibers in the web to be treated. It is considered that the superheated steam flow effectively coats the surface of each heat-resistant fiber existing in the web in the superheated state by the action of the steam flow into the web and the superheating action, and uniform heat bonding becomes possible. Since this treatment is carried out in a very short time under a high speed air flow, the heat conduction to the fiber surface of the superheated steam is sufficient, but the treatment is completed before the heat conduction to the inside of the fiber is sufficiently performed. It is difficult to cause the entire fiber web to be shrunk to be shrunk and deformation that may interfere with the thickness thereof. As a result, thermal bonding is completed so that the fiber web does not undergo large deformation and the degree of adhesion in the surface and thickness direction is substantially uniform.

또한, 표면 경도나 굽힘 강도가 높은 섬유 구조체를 얻을 경우에는, 웹에 과열 증기를 공급하고 처리할 때, 처리되는 웹을, 컨베이어 벨트 또는 롤러 사이에서, 목적으로 하는 겉보기 밀도(예를 들어, 0.03∼0.7g/㎤)로 압축한 상태에서 과열 증기에 노출시키는 것이 중요하다. 특히, 상대적으로 고밀도의 섬유 구조체를 얻고자 할 경우에는, 과열 증기로 처리할 때, 충분한 압력으로 섬유 웹을 압축할 필요가 있다. 또한, 롤러 사이 또는 컨베이어 사이에 적당한 클리어런스를 확보하여 목적으로 하는 두께나 밀도로 조정하는 것도 가능하다. 컨베이어의 경우에는, 한번에 웹을 압축하는 것이 어렵기 때문에 벨트의 장력을 가능한 한 높게 설정하고, 증기 처리 지점의 상류에서 서서히 클리어런스를 좁혀가는 것이 바람직하다. 또한, 증기 압력, 처리 속도를 조정함으로써 원하는 굽힘 경도, 표면 경도, 경량성, 통기도를 갖는 섬유 구조체로 가공한다.Further, in the case of obtaining a fibrous structure having a high surface hardness and a high bending strength, when the superheated steam is supplied to the web and treated, the treated web is conveyed between the conveyor belt and the roller at a target apparent density (for example, 0.03 To 0.7 g / cm &lt; 3 &gt;). In particular, in order to obtain a relatively high density fiber structure, it is necessary to compress the fiber web with sufficient pressure when treating with superheated steam. It is also possible to secure a proper clearance between the rollers or between the conveyors to adjust the thickness or the density to a desired level. In the case of a conveyor, it is preferable to set the tension of the belt as high as possible, and gradually narrow the clearance upstream of the vapor treatment point, since it is difficult to compress the web at one time. Further, by adjusting the steam pressure and the treatment speed, the fiber structure is processed to have desired bending hardness, surface hardness, light weight, and air permeability.

이 때, 경도를 올리고 싶을 경우에는, 웹을 사이에 두고 노즐과는 반대쪽 엔드리스 벨트의 이면측을 스테인리스판 등으로 하여 증기가 통과할 수 없는 구조로 하면 피처리체인 웹을 통과한 증기가 여기에서 반사하므로 증기의 보온 효과에 의해 더욱 견고하게 접착된다. 반대로, 가벼운 정도의 접착이 필요할 경우에는, 흡입 장치를 배치하여 여분의 증기를 실외로 배출하여도 된다.At this time, when it is desired to increase the hardness, if the back side of the endless belt opposite to the nozzle with the web therebetween is made of a stainless steel plate or the like so that the steam can not pass therethrough, So that it is more firmly adhered by the effect of warming of steam. On the other hand, when light adhesion is required, a suction device may be disposed to discharge extra steam to the outside.

과열 증기를 분사하기 위한 노즐은, 소정의 오리피스가 폭 방향으로 연속적으로 배열된 플레이트나 다이를 이용하여, 이를 공급되는 웹의 폭 방향으로 오리피스가 나열되도록 배치하면 된다. 오리피스 열은 1열 이상이면 되고, 복수 열이 나란히 나열된 배열이어도 된다. 또한, 오리피스 열이 1열인 노즐 다이를 여러개 병렬로 설치하여도 된다.The nozzle for spraying the superheated steam may be arranged by using a plate or a die in which predetermined orifices are continuously arranged in the width direction and arranging the orifices in the width direction of the supplied web. The orifice column may be at least one column, or may be an array in which a plurality of columns are arranged side by side. Further, a plurality of nozzle dies having one row of orifice columns may be provided in parallel.

플레이트에 오리피스를 형성한 타입의 노즐을 사용하는 경우, 플레이트의 두께는 0.5∼1㎜여도 된다. 오리피스의 직경이나 피치에 관해서는, 목적으로 하는 섬유 고정이 가능한 조건이면 특별히 제한은 없으나, 오리피스의 직경은, 일반적으로, 0.05∼2㎜, 바람직하게는 0.1∼1㎜, 더욱 바람직하게는 0.2∼0.5㎜이다. 오리피스의 피치는, 일반적으로, 0.5∼3㎜, 바람직하게는 1∼2.5㎜, 더욱 바람직하게는 1∼1.5㎜이다. 오리피스의 직경이 너무 작으면, 노즐의 가공 정밀도가 낮아지며 가공이 어려워지는 설비적인 문제점과 막힘을 일으키기 쉬워지는 운전상의 문제점이 발생하기 쉽다. 반대로, 너무 크면, 증기 분사력이 저하된다. 한편, 피치가 너무 작으면, 노즐 구멍이 너무 긴밀하게 되므로 노즐 자체의 강도가 저하된다. 한편, 피치가 너무 크면, 고온 수증기가 웹에 충분히 닿지 않는 경우가 발생하기 때문에 웹 강도가 저하된다.When a nozzle of the type having an orifice formed on the plate is used, the thickness of the plate may be 0.5 to 1 mm. The diameter or pitch of the orifice is not particularly limited as long as the fiber can be fixed in a desired manner, but the diameter of the orifice is generally 0.05 to 2 mm, preferably 0.1 to 1 mm, 0.5 mm. The pitch of the orifices is generally 0.5 to 3 mm, preferably 1 to 2.5 mm, and more preferably 1 to 1.5 mm. If the diameter of the orifice is too small, the accuracy of machining of the nozzle is lowered, and there is a problem in equipment that processing becomes difficult and a problem in operation that clogging easily occurs. On the other hand, if it is too large, the steam jetting force is lowered. On the other hand, if the pitch is too small, the nozzle hole becomes too tight, so that the strength of the nozzle itself is lowered. On the other hand, if the pitch is too large, the high-temperature steam may not sufficiently reach the web, and the strength of the web is lowered.

과열 증기에 대해서도, 내열성 섬유 고정을 실현할 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 사용하는 섬유의 재질이나 형태에 따라 설정하면 되나, 압력은, 예를 들어, 0.1∼2㎫, 바람직하게는 0.2∼1.5㎫, 더욱 바람직하게는 0.3∼1㎫이다. 증기의 압력이 너무 높거나 너무 강할 경우에는, 웹을 형성하는 섬유가 유동되어 베이스의 변형을 발생시키거나 섬유가 너무 용융되어 부분적으로 섬유 형상을 유지할 수 없게 될 가능성이 있다. 또한, 압력이 너무 약하면, 섬유 접착에 필요한 열량을 웹에 부여할 수 없어지거나 과열 증기가 웹을 관통하지 못하여 두께 방향으로 섬유 접착반이 생기는 경우가 있어, 노즐로부터의 증기의 균일한 분출의 제어가 어려워지는 경우가 있다.The superheated steam is not particularly limited as long as heat-resistant fiber fixing can be achieved. The superheated steam can be set depending on the material and the shape of the fiber to be used, but the pressure is, for example, 0.1 to 2 MPa, preferably 0.2 to 1.5 MPa, More preferably 0.3 to 1 MPa. If the pressure of the steam is too high or too strong, there is a possibility that the fibers forming the web will flow and cause deformation of the base, or the fibers will become too melted to be able to partially retain the fiber shape. If the pressure is too low, the amount of heat required for bonding the fibers can not be imparted to the web, or superheated steam can not penetrate through the web, resulting in a fiber adhesive layer in the thickness direction. Thus, May become difficult.

이와 같이 하여 얻어진 부직 섬유 구조를 갖는 섬유 구조체는, 일반적인 부직포와 동일한 정도의 저밀도이면서 매우 높은 굽힘 응력 및 표면 경도를 가짐과 함께, 통기성, 흡음성, 단열성뿐만 아니라 내열성을 갖는다. 따라서, 이와 같은 성능을 이용하여, 예를 들어, 자동차 내장재, 항공기의 내벽, 건축 자재 보드 등의 내열성이 요구되는 용도로 응용할 수 있다.The fibrous structure having the nonwoven fabric structure thus obtained has low density, high bending stress and surface hardness, which are the same as those of a general nonwoven fabric, and has heat resistance as well as air permeability, sound absorbing property and heat insulating property. Therefore, by using such a performance, it can be applied to applications requiring heat resistance such as automobile interior material, inner wall of an aircraft, building material board, and the like.

실시예Example

이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 여기서, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니며, 이들 실시예를 본 발명의 취지에 기초하여 변형, 변경하는 것이 가능하고, 이들을 본 발명의 범위로부터 제외하는 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described on the basis of examples. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and these examples can be modified or changed based on the object of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

실시예의 각 물성값은, 이하에 나타내는 방법으로 측정하였다. 여기서, 실시예 중의 “부”는 질량부를 의미하고, “%”는 질량%를 의미한다.The physical properties of the examples were measured by the following methods. In the examples, &quot; part &quot; means mass part and &quot;% &quot; means mass%.

(실시예 1)(Example 1)

<섬유 구조체의 제작>&Lt; Fabrication of Fiber Structure &gt;

내열성 섬유로서, 탄소 수 9인 디아민과 테레프탈산으로 이루어진 반방향족 폴리아미드 수지(주식회사 쿠라레제, 상품명 : 제네스타, 융점 : 265℃, 유리전이온도 : 125℃, 열분해온도 : 400℃)를 사용한 내열성 섬유(섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 51㎜)를 준비하였다. 다음으로, 이 내열성 섬유를 사용하여, 카딩법에 의해 면밀도가 50g/㎡인 카딩웹을 제작하고, 이 웹을 12장 겹쳐, 합계 면밀도 600g/㎡인 카딩웹으로 하였다. 이 카딩웹을, 50 메쉬, 폭 500㎜의 스테인리스제 엔드리스망을 장비한 벨트 컨베이어로 이송하였다.Resistant fiber using a semi-aromatic polyamide resin (trade name: Genesta, melting point: 265 占 폚, glass transition temperature: 125 占 폚, thermal decomposition temperature: 400 占 폚) made of a diamine having 9 carbon atoms and terephthalic acid (Fineness: 1.7 dtex, fiber length: 51 mm). Next, using this heat-resistant fiber, a carding web having a surface density of 50 g / m &lt; 2 &gt; was produced by the carding method, and 12 webs were superimposed to make a carding web having a total area density of 600 g / m &lt; 2 &gt;. The carding web was transferred to a belt conveyer equipped with a 50 mesh stainless steel endless net having a width of 500 mm.

그리고, 이 벨트 컨베이어는, 하측 컨베이어와 상측 컨베이어 한쌍의 컨베이어로 이루어지고, 적어도 한쪽의 컨베이어의 벨트 이면측에 증기 분사 노즐이 설치된다. 또한, 벨트를 통해 통과하는 웹에 과열 증기를 분사할 수 있다. 또한, 이 노즐보다 상류측에, 웹 두께 조정용 금속롤(이하, “웹두께 조정용 롤”이라 약기하는 경우가 있음)이, 각각의 컨베이어에 설치된다. 그리고, 하측 컨베이어는 상면(즉, 웹이 통과하는 면)이 평평한 형상이며, 한편 상측 컨베이어는 하면이 웹두께 조정용 롤을 따라 굴곡된 형상을 이루고, 상측 컨베이어의 웹두께 조정용 롤이 하측 컨베이어의 웹두께 조정용 롤과 쌍을 이루도록 배치된다.The belt conveyor is composed of a pair of a lower conveyor and a pair of upper conveyors, and a vapor jet nozzle is provided on the belt back side of at least one of the conveyers. In addition, superheated steam can be injected into the web passing through the belt. Further, on the upstream side of the nozzle, a web roll thickness adjusting metal roll (hereinafter sometimes abbreviated as &quot; web thickness adjusting roll &quot;) is provided on each conveyor. The lower conveyor has a flat upper surface (that is, a surface through which the web passes), while the upper conveyor has a shape in which the lower surface is bent along the web thickness adjusting roll, and the web thickness adjusting roll of the upper conveyor is formed of a web And is arranged to be paired with the thickness adjusting roll.

또한, 상측 컨베이어는 상하로 이동 가능하며, 이에 따라 상측 컨베이어와 하측 컨베이어의 웹두께 조정용 롤 사이를 소정의 간격으로 조정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 상측 컨베이어의 상류측은, 하류부에 대해 웹두께 조정용 롤을 기점으로(상측 컨베이어의 하류측 하면에 대해) 30도 각도로 경사시키고, 하류부는 하측 컨베이어와 평행하게 되도록 배치하도록 굴곡된다. 또한, 상측 컨베이어가 상하로 이동하는 경우에는 이 평행 관계를 유지하면서 이동한다.In addition, the upper conveyor is movable up and down, so that the rolls for adjusting the web thickness of the upper conveyor and the lower conveyor can be adjusted at a predetermined interval. The upstream side of the upper conveyor is bent at a 30 degree angle relative to the downstream portion with respect to the web thickness adjusting roll (relative to the downstream side of the upper conveyor), and the downstream portion is bent so as to be parallel to the lower conveyor. Further, when the upper conveyor moves up and down, it moves while maintaining this parallel relationship.

이들 벨트 컨베이어는, 각각이 동일한 속도로 동일한 방향으로 회전하고, 이들 양 컨베이어 벨트끼리 및 웹두께 조정용 롤끼리가 소정의 클리어런스를 유지하면서 가압 가능한 구조로 되어 있다. 이는, 이른바 캘린더 공정처럼 작동하여 증기 처리 전의 웹 두께를 조정하기 위한 것이다. 즉, 상류측으로부터 이송되어 온 카딩웹은 하측 컨베이어 위를 주행하나, 웹두께 조정용 롤에 도달할 때까지의 동안에 상측 컨베이어와의 간격이 서서히 좁아진다. 그리고, 이 간격이 웹 두께보다 좁아졌을 때, 웹은 상하 컨베이어 벨트 사이에 끼여, 서서히 압축되면서 주행한다. 이 웹은, 웹두께 조정용 롤에 구비된 클리어런스와 거의 동등한 두께가 될 때까지 압축되어, 그 두께 상태에서 과열 증기 처리가 이루어져, 그 후에도 컨베이어 하류부에서 두께를 유지하면서 주행하는 구조로 되어 있다. 여기에서는, 웹두께 조정용 롤이 선압 50㎏/㎝가 되도록 조정하였다.Each of these belt conveyors is rotatable in the same direction at the same speed and has a structure in which both the conveyor belts and the web thickness adjusting rolls can be pressed while maintaining a predetermined clearance. This is to work like a so-called calender process to adjust the web thickness before steam treatment. That is, the carding web conveyed from the upstream side runs on the lower conveyor, but gradually narrows the interval from the upper conveyor until reaching the web thickness adjusting roll. Then, when this gap is narrower than the web thickness, the web is sandwiched between the upper and lower conveyor belts and travels while being compressed gradually. The web is compressed until the thickness becomes almost equal to the clearance provided in the web thickness adjusting roll, superheated steam treatment is performed in the thickness state, and thereafter, the web travels while maintaining the thickness at the downstream portion of the conveyor. Here, the roll for adjusting the web thickness was adjusted to have a linear pressure of 50 kg / cm.

이어서, 하측 컨베이어에 구비된 증기 분사 장치로 카딩웹을 도입하고, 이 장치에서 300℃의 과열 증기를 카딩웹의 두께 방향을 향해 통과하도록(수직으로) 분출하여 증기 처리하고, 본 실시예의 부직 섬유 구조를 갖는 섬유 구조체를 얻었다. 이 증기 분사 장치는, 하측 컨베이어 내에, 컨베이어망을 통해 과열 증기를 웹을 향해 분사하도록 노즐이 설치되고, 상측 컨베이어에 흡입 장치가 설치되었다. 또한, 이 분사 장치의 웹 진행 방향의 하류측에는, 노즐과 흡입 장치의 배치가 역전된 조합의 분사 장치가 1대 더 설치되며, 웹의 앞과 뒤 양면에 과열 증기 처리하였다.Subsequently, the carding web was introduced into the steam injecting apparatus provided in the lower conveyor, and this apparatus was sprayed with steam (vertically) so that the superheated steam of 300 ° C passed through the carding web in the thickness direction thereof, Fiber structure was obtained. This steam jetting device is provided with a nozzle in the lower conveyor for jetting the super heated steam through the conveyor net toward the web, and a suction device is installed in the upper conveyor. In addition, on the downstream side of the web advancing direction of the jetting apparatus, a combination jetting device in which the arrangement of the nozzles and the suction device is reversed is installed, and superheated steam is applied to both the front and rear surfaces of the web.

또한, 증기 분사 노즐의 구멍 직경은 0.3㎜이며, 노즐이 컨베이어의 폭 방향을 따라 1㎜ 피치로 1열로 배치된 증기 분사 장치를 사용하였다. 가공 속도는 3m/분이며, 노즐측과 흡입측의 상하 컨베이어 벨트 사이의 간격(거리)은 5㎜로 하였다. 노즐은 컨베이어 벨트 이면측에 벨트와 거의 접하도록 배치하였다.Further, the steam injection nozzle has a hole diameter of 0.3 mm, and the nozzles are arranged in a row at a pitch of 1 mm along the width direction of the conveyor. The processing speed was 3 m / min, and the distance (distance) between the nozzle side and the upper and lower conveyor belts on the suction side was 5 mm. The nozzles were disposed on the back side of the conveyor belt so as to be substantially in contact with the belt.

<면밀도의 측정>&Lt; Measurement of surface density &

JIS L 1913에 준거하여 제작한 섬유 구조체의 면밀도(g/㎡)를 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.(G / m &lt; 2 &gt;) of the fabric structure produced in accordance with JIS L 1913 was measured. Table 1 shows the above results.

<겉보기 밀도의 측정>&Lt; Measurement of apparent density &

JIS L 1913에 준거하여 제작한 섬유 구조체의 두께(㎜)를 측정하고, 이 두께 값과 면밀도의 값에 기초하여 겉보기 밀도(g/㎤)를 산출하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.The thickness (mm) of the fabric structure produced in accordance with JIS L 1913 was measured, and the apparent density (g / cm 3) was calculated based on the value of the thickness and the area density. Table 1 shows the above results.

<섬유 접착률의 측정>&Lt; Measurement of fiber adhesion rate &

주사형 전자현미경(SEM)을 이용하여 섬유 구조체의 단면을 100배로 확대한 사진을 촬영하였다. 다음으로, 촬영한 섬유 구조체의 두께 방향에서 단면 사진을 두께 방향으로 3등분하고, 3등분한 각 영역(표면측, 내부(중앙부), 이면측)에서, 인식 가능한 섬유 절단면(섬유 단면)의 수에 대해 섬유끼리가 접착하고 있는 절단면의 수의 비율을 구하였다.Using a scanning electron microscope (SEM), a cross section of the fiber structure was photographed at a magnification of 100 times. Next, a cross-sectional photograph in the thickness direction of the taken-up fiber structure is divided into three equal parts in the thickness direction, and the number of recognizable fiber cross-sections (fiber cross-section) in each of the three regions (front side, The ratio of the number of cut surfaces to which the fibers adhered was determined.

보다 구체적으로는, 각 영역에서 인식할 수 있는 섬유의 전체 단면 수 중, 2개 이상의 섬유가 접착한 상태의 단면 수가 차지하는 비율을 다음의 식(1)에 기초하여 백분율로 나타내었다.More specifically, the percentage of the total number of cross-sectional areas of fibers recognized in each area occupied by the number of cross-sections in a state where two or more fibers are bonded is expressed as a percentage based on the following formula (1).

Figure pct00002
Figure pct00002

또한, 섬유끼리가 접촉하는 부분에는, 접착하지 않고 단순히 접촉하고 있는 부분과, 접착에 의해 접착하고 있는 부분이 있으나, 현미경 촬영을 위해 섬유 구조체를 절단하게 되므로 섬유 구조체의 절단면에서, 각 섬유가 갖는 응력에 따라, 단순히 접촉하고 있는 섬유끼리는 분리되었다. 따라서, 단면 사진에서, 접촉하고 있는 섬유끼리는, 접착하고 있는 것으로 하였다.The portion where the fibers come into contact with each other has a portion which is simply contacted but does not adhere and a portion which is adhered by adhesion. However, since the fiber structure is cut for photographing the microscope, Depending on the stress, the fibers in contact simply separated. Therefore, in the cross-sectional photograph, it is assumed that the fibers in contact with each other are bonded.

또한, 각 사진에 대해, 단면을 확인할 수 있는 섬유는 모두 세고, 섬유 단면수 100 이하일 경우는, 관찰하는 사진을 추가하여 섬유의 전체 단면 수가 100을 초과하도록 하였다. 또한, 3등분한 각 영역에 대해 각각 섬유 접착률을 구하고, 그 최대값과 최소값의 차(즉, 균일성)도 함께 구하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.For each photograph, all the fibers capable of confirming the cross-section were counted. When the number of fibers was 100 or less, the photographs were observed so that the total cross-sectional area of the fibers exceeded 100. Further, the fiber adhesion rates were obtained for each of the three regions, and the difference between the maximum value and the minimum value (i.e., uniformity) was also obtained. Table 1 shows the above results.

<굽힘 응력의 측정>&Lt; Measurement of bending stress &

JIS K 7171(플라스틱-굽힘 특성을 구하는 법) 규정에 준거하여, 제작한 섬유 구조체에서 시험편(폭 10㎜, 길이 100㎜)을 준비하고, 지점 간 거리를 80㎜, 시험 속도를 10㎜/분으로 하고, 굽힘 응력(MPa)을 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.A test piece (10 mm in width and 100 mm in length) was prepared from the manufactured fiber structure in accordance with JIS K 7171 (Method for obtaining plastic-bending characteristics), and the distance between points was 80 mm and the test speed was 10 mm / , And the bending stress (MPa) was measured. Table 1 shows the above results.

<인장 강도의 측정>&Lt; Measurement of tensile strength &

JIS L 1913(일반 부직포 시험 방법)의 규정에 준거하여, 제작한 섬유 구조체에서 시험편(폭 30㎜, 길이 150㎜)을 준비하고, 물림간격을 100㎜, 시험 속도를 10㎜/분으로 하고, 인장 강도(N/30㎜)를 측정하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.A test piece (30 mm in width and 150 mm in length) was prepared from the prepared fabric structure in accordance with the provisions of JIS L 1913 (general nonwoven fabric test method), and the bite interval was 100 mm and the test speed was 10 mm / Tensile strength (N / 30 mm) was measured. Table 1 shows the above results.

(실시예 2)(Example 2)

<섬유 구조체의 제작>&Lt; Fabrication of Fiber Structure &gt;

내열성 섬유로 비결정성 폴리에테르이미드 섬유(주식회사 쿠라레제, 상품명 : KURAKISSS, 유리전이온도 : 215℃, 열분해온도: 540℃, 섬도 : 8.9dtex, 섬유 길이 51㎜)를 준비하였다. 다음으로, 이 내열성 섬유를 사용하여, 카딩법에 의해 면밀도가 100g/㎡인 카딩웹을 제작하고, 수류결합법을 사용하여 시트화하였다.(Glass transition temperature: 215 占 폚, thermal decomposition temperature: 540 占 폚, fineness: 8.9 dtex, fiber length: 51 mm) as heat-resistant fibers were prepared. Next, using this heat-resistant fiber, a carding web having a surface density of 100 g / m &lt; 2 &gt; was prepared by the carding method and formed into a sheet using a water flow bonding method.

다음으로, 이 시트를 10장 적층한 후, 적층체를 50 메쉬, 폭 500㎜의 스테인리스제 엔드리스망을 장비한 벨트 컨베이어로 이송하였다.Next, after ten sheets were laminated, the laminate was transferred to a belt conveyer equipped with a stainless steel endless net of 50 mesh and a width of 500 mm.

다음으로, 상술한 실시예 1과 같이, 하측 컨베이어에 구비된 증기 분사 장치로 카딩웹을 도입하고, 이 장치에서 330℃의 과열 증기를 카딩웹의 두께 방향을 향해 통과하도록(수직으로) 분출하여 증기 처리하고, 본 실시예의 부직 섬유 구조를 갖는 섬유 구조체를 얻었다.Next, a carding web is introduced into the steam injector provided in the lower conveyor as in the above-described first embodiment, and the superheated steam at 330 ° C is injected (perpendicularly) so as to pass through the carding web in the thickness direction Steam treatment was carried out to obtain a fibrous structure having the nonwoven fabric structure of this example.

다음으로, 상술한 실시예 1과 같이, 면밀도 측정, 겉보기 밀도 측정, 섬유 접착률 측정, 굽힘 응력 측정, 굽힘 하중 측정, 및 인장 강도 측정을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.Next, as in the above-described Example 1, surface density measurement, apparent density measurement, fiber adhesion rate measurement, bending stress measurement, bending load measurement, and tensile strength measurement were performed. Table 1 shows the above results.

(실시예 3)(Example 3)

<섬유 구조체의 제작>&Lt; Fabrication of Fiber Structure &gt;

실시예 1에서 이용한 카딩웹을 9장 적층하고, 열프레스 장치로 260℃에서 1분간 열프레스 처리하여 섬유 구조체를 얻었다.Nine carding webs used in Example 1 were laminated and heat-pressed at 260 占 폚 for 1 minute by a hot press apparatus to obtain a fibrous structure.

다음으로, 상술한 실시예 1과 같이, 면밀도의 측정, 겉보기 밀도 측정, 섬유 접착률 측정, 굽힘 응력 측정, 굽힘 하중 측정, 및 인장 강도 측정을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.Next, as in the above-described Example 1, measurements of surface density, apparent density, fiber adhesion rate, bending stress, bending load, and tensile strength were carried out. Table 1 shows the above results.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

<섬유 구조체의 제작>&Lt; Fabrication of Fiber Structure &gt;

실시예 1에서 준비한 반방향족 폴리아미드 섬유와, 바인더 섬유로 폴리프로필렌/폴리에틸렌 심초형 복합섬유(우베엑시모 주식회사제, HR-NTW, 심부의 유리전이온도 : -20℃, 초부의 유리전이온도 : -120℃, 심부의 열분해온도 : 240℃, 초부의 열분해온도 : 270℃, 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 51㎜)를 준비하고, 80/20의 질량비로 혼면하였다. 다음으로, 이 혼면 섬유를 사용하여 카딩법에 의해 면밀도가 50g/㎡인 카딩웹을 제작하고, 이 웹을 6장 겹쳐, 합계 면밀도 300g/㎡인 카딩웹으로 하였다. 그리고 이 카딩웹을 열풍 건조기로 150℃에서 1분간 가열 처리함으로써, 본 비교예의 섬유 구조체를 얻었다.(Semi-aromatic polyamide fiber prepared in Example 1) and polypropylene / polyethylene core-sheath type conjugated fiber (HR-NTW made by Ube Industries, Inc., glass transition temperature of the core part: -20 占 폚, glass transition temperature of the beginning part: -120 deg. C, pyrolysis temperature at the deep portion: 240 deg. C, pyrolysis temperature at the initial portion: 270 deg. C, fineness: 1.7 dtex, fiber length: 51 mm) was prepared and mixed at a mass ratio of 80/20. Next, a carding web having a surface density of 50 g / m &lt; 2 &gt; was prepared by carding using this mixed fiber, and six webs were superimposed to form a carding web having a total area density of 300 g / m &lt; 2 &gt;. The carded web was heat-treated at 150 ° C for 1 minute by a hot-air dryer to obtain a fiber structure of this comparative example.

다음으로, 상술한 실시예 1과 같이, 면밀도 측정, 겉보기 밀도 측정, 섬유 접착률 측정, 굽힘 응력 측정, 굽힘 하중 측정, 및 인장 강도 측정을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.Next, as in the above-described Example 1, surface density measurement, apparent density measurement, fiber adhesion rate measurement, bending stress measurement, bending load measurement, and tensile strength measurement were performed. Table 1 shows the above results.

Figure pct00003
Figure pct00003

표 1에 나타낸 바와 같이, 100℃ 이상인 유리 전이 온도를 갖는 내열성 섬유끼리를 열접착시킨 실시예 1∼3의 섬유 구조체는, 내열성 섬유끼리가 바인더를 개재하여 접착하고 있는 비교예 1의 섬유 구조체보다도, 굽힘 응력 및 인장 강도가 우수하다. 특히, 섬유 접착률의 균일성이 높은 실시예 1∼2의 섬유 구조체에서는, 비교예 1에 비해, 굽힘 응력, 및 인장 강도의 값이 현저하게 높고, 강력이 매우 우수하다고 할 수 있다.As shown in Table 1, the fibrous structures of Examples 1 to 3 in which the heat-resistant fibers having a glass transition temperature of 100 占 폚 or more were thermally bonded were found to have higher thermal conductivity than the fibrous structure of Comparative Example 1 in which the heat- , Bending stress and tensile strength. Particularly, the fibrous structures of Examples 1 and 2, in which the fiber adhesion rate is high, are significantly higher in bending stress and tensile strength than Comparative Example 1, and are superior in strength.

또한, 실시예 1∼2의 섬유 구조체에서는, 비교예 1에 비해, 인장 강도 유지율(180℃에서의 인장 강도/상온에서의 인장 강도)이 매우 크고, 내열성이 매우 우수하다고 할 수 있다.In addition, in the fibrous structures of Examples 1 and 2, the tensile strength retention (tensile strength at 180 캜 / tensile strength at room temperature) is much higher than that of Comparative Example 1, and the heat resistance is excellent.

또한, 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 섬유 구조체의 굽힘 응력은 0으로 이와 같은 섬유 구조체는 자중으로 휘어질 정도로 약하고, 굽힘 응력이 측정 한계 이하이며, 예를 들어, 단열재로서 시공할 경우에도, 벽면이나 천장면 등을 따르지 않고 처지기 때문에 취급성이 떨어진다. 한편, 실시예 3의 굽힘 응력은 0.4㎫이고 비교예 1보다 우수하여 0.4㎫ 정도의 굽힘 응력을 갖고 있으면 벽면에서 처지지 않고 시공할 수 있기 때문에, 실시예 3에서도 취급성의 관점 등에서 크게 향상되었다고 할 수 있다.Further, as shown in Table 1, the bending stress of the fabric structure of Comparative Example 1 is 0, the fabric structure is weak enough to warp by its own weight, and the bending stress is below the measurement limit. For example, The handleability is degraded because it is sagged without following the wall surface or the ceiling scene. On the other hand, the bending stress of Example 3 is 0.4 MPa, which is superior to that of Comparative Example 1 and can be applied without hanging on the wall surface if it has a bending stress of about 0.4 MPa. .

또한, 실시예 3의 섬유 구조체에서는, 비교예 1에 비해, 인장 강도 유지율(180℃에서의 인장 강도/상온에서의 인장 강도)이 크고, 내열성이 우수하다고 할 수 있다.In addition, the fibrous structure of Example 3 has a higher tensile strength retention (tensile strength at 180 ° C / tensile strength at normal temperature) than Comparative Example 1 and excellent heat resistance.

한편, 비교예 1에서는, 섬유끼리를 바인더로 접착하는 구성이기 때문에, 표 1에 나타낸 바와 같이, 섬유 접착률이 현저하게 낮아져, 결과적으로, 실시예 1∼2에 비해, 굽힘 응력이나 인장 강도가 현저하게 낮아졌다고 할 수 있다.On the other hand, in Comparative Example 1, since the fibers are bonded to each other with a binder, as shown in Table 1, the fiber adhesion rate is remarkably lowered. As a result, compared with Examples 1 and 2, bending stress and tensile strength It can be said that it has been significantly lowered.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 내열성 섬유에 의해 구성되고, 단열재나 흡음재로서 사용되는 내열성 섬유 구조체에 적합하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is suitable for a heat-resistant fiber structure constituted by heat-resistant fibers and used as a heat insulating material and a sound-absorbing material.

Claims (5)

유리전이온도가 100℃ 이상인 내열성 섬유를 함유하는 섬유 구조체로서,
당해 내열성 섬유끼리가 접착하는 내열성 섬유 구조체.
A fiber structure comprising a heat-resistant fiber having a glass transition temperature of 100 DEG C or higher,
And the heat-resistant fibers are bonded to each other.
청구항 1에 있어서,
상기 내열성 섬유의 섬유 접착률이 10∼85%인 내열성 섬유 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the heat-resistant fiber has a fiber adhesion rate of 10 to 85%.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 섬유 구조체의 두께 방향의 단면에서, 두께 방향으로 3등분한 3개의 영역 중, 중앙부에서의 섬유 접착률이 10∼85%인 내열성 섬유 구조체.
The method according to claim 1 or 2,
A heat-resistant fibrous structure having a fiber bonding ratio at a central portion of 10 to 85% out of three regions divided into three in the thickness direction at a cross section in the thickness direction of the fibrous structure.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 섬유 접착률의 균일성이 20% 이하인 내열성 섬유 구조체.
The method according to claim 2 or 3,
And the uniformity of the fiber bonding ratio is 20% or less.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
겉보기 밀도가 0.03∼0.7g/㎤인 내열성 섬유 구조체.
The method according to any one of claims 1 to 4,
A heat-resistant fiber structure having an apparent density of 0.03 to 0.7 g / cm3.
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